CO_2加氫甲醇合成催化劑HZSM-5分子篩二甲醚甲醇碩士論文

1、二氧化碳加氫漿態(tài)床一步法合成二甲醚的試驗研究【關(guān)鍵詞】 CO_2加氫; 甲醇合成催化劑; HZSM-5分子篩; 二甲醚; 甲醇; 【英文關(guān)鍵詞】 Carbon dioxide Hydrogenation; Methanol synthesis catalyst; HZSM-5 molecular sieve; Dimethyl ether; Methyl alcohol; 【中文摘要】 二氧化碳(CO2)是主要的溫室氣體之一,二甲醚(DME)是重要的有機(jī)化工產(chǎn)品。隨著工業(yè)的發(fā)展,大氣中的二氧化碳含量日益增多,大大加劇了人類生存環(huán)境的惡化,通過二氧化碳加氫合成二甲醚是有效利用二氧化碳的一條重要途

2、徑。二氧化碳加氫合成二甲醚反應(yīng)過程中主要包括二氧化碳加氫合成甲醇、甲醇脫水生成二甲醚和二氧化碳與氫的逆水煤氣變換反應(yīng)。 本研究以工業(yè)反應(yīng)催化性能優(yōu)良的SCTM-98和XNC-602(主要成分是CuO-ZnO-Ar2O3)作為甲醇合成催化劑,硅鋁比分別為(25、38、50)的HZSM-5分子篩作為甲醇脫水催化劑。兩種催化劑按一定質(zhì)量比經(jīng)機(jī)械混合制備出一系列合成二甲醚的復(fù)合催化劑,用于二氧化碳加氫漿態(tài)床一步法合成二甲醚研究,并在漿態(tài)床中研究了這些復(fù)合催化劑的催化性能。結(jié)果表明,用甲醇合成催化劑SCTM-98制備的復(fù)合催化劑催化活性較好,同時用硅鋁比為38的HZSM-5分子篩制備的復(fù)合催化劑的脫水性

3、能較好。另外還研究了甲醇合成組分與脫水組分的不同質(zhì)量配比對復(fù)合催化劑的催化性能影響,研究結(jié)果表明甲醇合成與甲醇脫水催化劑質(zhì)量配比為2：1時復(fù)合催化劑的催化性能最佳,說明這時兩種催化劑的結(jié)合較好,適宜兩種催化劑. 【英文摘要】 The carbon dioxide is one of the main greenhouse gases, while the dimethyl ether (DME) is an important organic chemical product. With the development of industry, the contents of carbon d

4、ioxide have increased gradually in atmosphere, which greatly exacerbated the deterioration of the living environment of mankind. Making dimethyl ether (DME) from carbon dioxide and hydrogen is an important approach of the carbon dioxide using. The synthesis of dimethyl ether (DME) from carbon dioxid

5、e hydrogenation mainly in.摘要 3-4 Abstract 4-5 第一章 文獻(xiàn)綜述 8-29 引言 8-9 1.1 二氧化碳的回收和利用 9-14 1.1.1 二氧化碳的回收方法 9-11 1.1.2 二氧化碳的利用途徑 11-14 1.2 DME的生產(chǎn)及應(yīng)用 14-20 1.2.1 DME的生產(chǎn)簡介 14-15 1.2.2 二甲醚已工業(yè)化生產(chǎn)方法 15-17 1.2.3 DME性質(zhì)及用途 17-20 1.3 二甲醚替代柴油的經(jīng)濟(jì)性分析 20-24 1.3.1 DME作為燃料推廣的制約因素 20-21 1.3.2 DME替代傳統(tǒng)燃料的經(jīng)濟(jì)性分析以及社會效益分析 21-

6、24 1.4 CO_2催化加H_2合成二甲醚的研究 24-27 1.4.1 催化劑不同制備方法對催化性能的影響 24-25 1.4.2 不同催化劑對二甲醚選擇性的影響 25 1.4.3 助劑的影響 25-26 1.4.4 不同溫度對催化劑性能的影響 26-27 1.4.5 漿態(tài)床的簡介 27 1.5 本研究的意義及內(nèi)容 27-29 1.5.1 本課題的基本思想 27-28 1.5.2 本課題研究主要的內(nèi)容 28-29 第二章 實驗部分 29-37 2.1 實驗原料及試劑 29 2.2 實驗儀器以及設(shè)備 29-30 2.3 催化劑組分的選擇和制備 30 2.3.1 材料的選取 30 2.3.2

7、制作方法 30 2.4 實驗裝置和實驗步驟 30-33 2.4.1 實驗活性評價裝置的確定及建立 31-32 2.4.2 操作步驟 32-33 2.5 分析 33-36 2.5.1 色譜參數(shù) 33 2.5.2 定性分析 33-34 2.5.3 定量分析 34-36 2.6 活性評價計算方法 36-37 第三章 催化劑條件的研究 37-50 引言 37 3.1 兩種甲醇合成工業(yè)催化劑的比較 37-39 3.2 HZSM-5分子篩硅鋁比對催化劑影響 39-43 3.2.1 HZSM-5硅鋁比對復(fù)合催化劑脫水性能的影響 40-41 3.2.2 HZSM-5硅鋁比對復(fù)合催化劑還原性能的影響 41-43 3.3 測試催化劑不同配比的影響 43-45 3.4 測試催化劑還原時間的影響 45-46 3.5 測試催化劑焙燒溫度對催化劑活性的影響 46-47 3.6 漿態(tài)床復(fù)合催化劑穩(wěn)定性的研究 47-49 3.7 本章小結(jié) 49-50 第四章 工藝條件的優(yōu)化 50-63 引言 50 4.1 測試溫度的影響 50-54